【点评】本题考查基因的结构、遗传中的概率计算、基因突变、特殊酶的生理功能以及实验流程的分析和判断能力。
8.(16分)莠去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一。
(1)莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程,影响NADP+形成NADPH,进而影响在叶绿体基质中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长。
(2)从使用莠去津的农田中,选到了能遗传的耐莠去津杂草,将它与敏感型植株杂交,结果见下表:
杂交亲本后代中耐药型植株比例(%)后代中敏感型植株比例(%)
耐药型♀×敏感型♂1000
敏感型♀×耐药型♂0100
由表推断,控制该耐药性状的基因位于细胞质中。
(3)莠去津在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,按如图1所示程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌)。已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明。
据图回答:
①由于莠去津的自然选择作用,在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌。
②如图2所示是A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图,由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的目的是初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度;甲类细菌密度迅速降低的主要原因是培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或(和)有氧条件抑制了甲类细菌的生长;从A瓶中应选择细菌生长处于对数期的菌液加入到B瓶中,培养效果会更好。
③在固体培养基中,无透明菌落利用的氮源主要是氮气;有透明带菌落利用的氮源主要是莠去津,据此可筛选出目的菌。
【考点】3J:光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化;I3:培养基对微生物的选择作用
【分析】本题综合考查光合作用的过程、细胞质遗传、微生物的培养和分离知识点,需要结合具体的问题进行解析。
【解答】解:(1)该小题考的光合作用过程的基础知识,光反应的产物和暗反应的场所,NADP+是还原氢的载体,作用是用于暗反应还原三碳化合物。
(2)由表格可知,杂交实验中,不管是正交还是反交,后代性状总是与母本性状保持一致,表现出母系遗传的特点,为细胞质遗传。
(3)①农药作为环境因子,只能起到选择作用;
②A~C瓶用无氮培养液和过量莠去津在有氧条件下经过数次培养,一是用无氮培养液、过量莠去津和有氧条件筛选出目的菌;二是新的培养液扩大培养;甲类细菌在长期使用莠去津的土壤中生活,且A瓶含量很高,说明甲类菌能够适应高莠去津环境,那么在实验中的其他条件,无氮培养液和振荡,应该是其减少的原因。选种应用对数期的菌种,其形态结构稳定。
③固体培养基加的是无氮培养液,据题意,无透明菌落是不能降解莠去津中有机氮的菌落,它的生存只能利用空气中的氮;有透明带菌落能够降解莠去津这种含氮有机物,氮源为莠去津。
故答案为:
(1)NADPH 叶绿体基质
(2)细胞质中
(3)①自然选择
②初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度 培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或(和)有氧条件抑制了甲类细菌的生长 对数
③氮气 莠去津
【点评】本题主要考查学生分析问题、解决问题及从题干中获取所需信息的能力。莠去津是一种含氮的有机化合物,其在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明,这些都是题干给出的信息,要根据这些信息去解题。